黑海曾经是个淡水湖

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(选自《大自然》1981年第二期。作者黎昌颢)

1975年五月,“格洛玛挑战者号”勘探船在黑海380号的钻位,取得了一段长1073米的岩心。就是这段岩心,向人们道出了黑海的沧桑身世,原来它曾经只是一个不大的淡水湖,而博斯普鲁斯海峡那时只是流向这个湖的一条河。

瑞士的苏黎世附近,有个美丽的苏黎世湖。湖底每年夏季都沉积了一层由方解石所组成的白垩。从黑海地层取出的这段岩心,也有好多层是由方解石、白云石等组成的碳酸钙(白垩)。由此推断,黑海过去也曾是一个淡水湖。

现在流入黑海的多瑙河,把大量从陆地上带来的沉积物沉积在海底。不久前,有些地质学家在历史上的喀尔巴阡湖地区发现了这类物质,在黑海相应的地层中却没有。这说明历史上有一个时期多瑙河并没有流入黑海,而是流入喀尔巴阡湖,后来多瑙河的泥沙把喀尔巴阡湖填平了,才改道流入黑海的。

另外,这段岩心里还有由白云岩和砾岩组成的沉积物。在砾石层之间还有白云岩和鲕状岩。据研究,前者含有叠层构造,这是由于在浅水环境中,有需要进行光合作用的蓝绿藻成片生长造成的。后者是一种海岸线附近的砂质沉积物。这些都说明黑海在过去的某个时期是一种浅水环境。

这段岩心里还有很多植物化石,特别是草原植被所特有的灌木的花粉粒和森林所特有的乔木的花粉粒。岩心层中若是灌木特有的花粉粒,说明这一时期的气候比较干燥;如果是乔木所特有的花粉粒,则说明气候比较湿润。这两种花粉粒在岩心中是分层交替出现的。但在650米深度后就只有亚热带的森林植被的花粉粒了。从而推断黑海附近的气候最初是亚热带气候,以后才是湿润和干旱交替出现的气候。

黑海身世的先后时序,是人们研究大西洋和太平洋底部沉积物的磁性时精确测定的。据此与黑海岩心中的磁性比较得出了下列的年代:大约两千万年前,地中海、黑海是一个把大西洋和印度洋连接起来的古赤道大洋的残余部分,地质学上叫做特提斯海。由于非洲板块向北移动,与亚欧板块挤压抬升,形成了阿尔卑斯山、第纳尔山、赫伦山系以及土耳其南部的托罗斯山。这些山脉把特提斯海分割为两个内陆海,一个就是现在地中海的前身,另一个是位于北面和东面的外特提斯海。外特提斯海包括匈牙利盆地,往东到黑海、里海和咸海。大约在1500万年前,气候变得干燥,外特提斯海与地中海之间的联系被切断了。

大约600万年前,非洲板块继续北移,与亚欧板块相撞,导致地中海被封闭。流入外特提斯海的河向源侵蚀加剧,最后分水岭被切断,外特提斯海被分割为一系列内陆湖,黑海就是其中一个。以后地中海和黑海因蒸发量增大,逐渐都变成荒漠盆地。

500万年前,直布罗陀海峡形成,大西洋海水涌入地中海,还流入黑海。不久,地中海和黑海的联系又被切断,于是黑海又变成淡水湖。

60万年前,多瑙河把其沉积物填平了喀尔巴阡湖之后,带到黑海去沉积。

大约一万年前,河流的侵蚀作用打通了博斯普鲁斯海峡。此时正值间冰期,冰川大量融化,海平面上升,大量的海水涌入黑海,使海平面上升到现在的水平。

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